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第6代战斗机的发展困惑,海军的未来战斗机都需

文章作者:金沙国际官网 上传时间:2020-01-05

金沙国际唯一官网登录,美国海军下一代空中优势项目寻求开发第6代舰载战斗机以应对2030年之后的战场威胁。目前,该项目已经完成了概念开发阶段,正在开展机身、瞄准系统、人工智能传感器、新型武器、电子战系统和发动机的设计工作。未来,第6代战机将与F-35战斗机协同作战,并将替代F/A-18战斗机。

在最近完成的一份初始功能文件中,列出了第六代战斗机或“飞机家族”的一些迫切需求。第六代战斗机会是什么样?取决于各种有前途的新武器的成熟度和技术研发的可行性。一些目前正在开发的下一代隐身技术,如新涂层材料和先进的热信号降低技术,都已接近实用水平。但是,并不能确定新的隐身或人工智能传感器技术究竟能超越对手几十年。美国海军开发人员认为,最大限度的推动当前“可能的艺术”发展,是非常有价值的。

美国海军和空军将在国防部长办公室的指导下合作推进F-X项目,两个军种联合进行候选方案分析,研究需求的异同,最终确定对两个军种“都有好处”的解决方案。在2016财年的预算中,美国海军留出了500万美元用于启动F/A-XX项目,计划在30年代替代“超级大黄蜂”。马纳泽尔认为美国海军需要新的战机来填补F/A-18E和F/A-18F2030左右服役寿命结束带来的缺口。

美国海军预计今年完成备选方案分析,以衡量利用近期新技术对当前装备进行升级与等待成熟度较高的下一代系统出现后再研发第6代战机之间的利弊。

通过加速实时分析,人工智能可以让人类决策者利用原本无法访问的数据库,做出战斗决策。算法可以整合新信息,立即将其与大量存储的数据进行比较,并在不需要人工干预的情况下得出有根据的结论。通常被称为减轻“认知负担”的人工智能和人机界面的迭代,可以执行耗时或不可能完成的信息分析任务。而同时,人类作为最终决策者,在指挥和控制角色中发挥作用。虽然人工智能正迅速向能够识别和组织看似主观的信息迈进,但许多决策能力和问题解决能力,仍是人类才独有的。

替代方案分析将和其它几项跨部门的设计和技术工作并行。美国海军正和学术界、工业界以及其它军种的武器实验室共同推动发动机技术发展,还在进行机身外型线技术研究以获得相对于传统机身更快的飞行速度,以及通过涂层性能、电磁能应用、电磁频谱控制等方式实现宽频和红外隐身。这些技术现在正困扰着美国海军,其发展还未达到进入研发阶段和备选方案评估的点。

由于当前的传感器、航电系统和武器系统越来越依赖人工智能技术,如果采用升级当前装备的方案,未来需要更新人工智能算法并提高处理速度以改善战斗机作战性能。如果采用开发6代机的方案,则需要使用人工智能的智能传感器和新型人工智能算法。由此可见,不管采用哪种方案,海军的未来战斗机都需要人工智能,人工智能将为未来各种技术的进步提供框架。

新型远程传感器和武器,结合不断出现的人工智能,将使战争变得更加分散,让作战双方不用停留在一条战线上。在新技术的推动下,战争对传感器和信息网络的依赖越来越明显。当然,所有这些都需要“嵌入式ISR”的广泛使用。

尽管项目的选项很多,海军作战部长乔纳森格林纳特上将这样表述其对下一代战斗机的看法:它不仅仅依赖隐身和速度,更重要的是使用未来武器系统的能力;它必须能搭载使其运用全谱系武器的载荷,必须能压制敌方防空从而获取进入的通道,目前靠的是雷达,未来可能会是更多的设备。

通过使用先进人工智能算法和实时分析技术,高速计算能力可解决大量ISR数据的聚合、分析和组织问题,可快速识别和分发与作战相关的关键时刻或事件,从而建立优先事项并缩短人的决策周期。人工智能算法可整合新的信息,并即刻与存储的大量数据进行对比,无需人干预既可得出有依据的决策。此外,人工智能和人机界面交互能够执行耗时或较难的信息分析任务,从而减轻人的认知负担,可保证人能够利用大规模数据池,并在指挥与控制链中担任最终决策者的角色。

这些问题让美国海军处于困惑之中:既要考虑研发全新机型,又要对现有机型进行最佳改装。相对来说,后一方案具有一定的优势。毕竟,不少行业开发商已基于新设计的隐身机型着手第六代战斗机的原型机开发了。与此同时,随着人工智能、小型远程传感器、目标锁定技术和无人机的应用,无人机的自主操作水平也越来越高。这让有些人认为,实现战斗机转型所需的一些核心技术已经出现。因此,第六代战斗机可以基于现有机型改造出来。

F/A-XX分析部分依赖于洛克希德马丁F-35C“闪电II”联合战斗攻击机在美国海军舰载机联队的功能定位。作为航母打击群的突前传感器节点,F-35C被认为是海军一体化火控和防空概念的关键节点。马纳泽尔称美国海军甚至不完全清楚F-35和舰载机联队的其它装备集成后会带来怎样的效果,不过综合能力将大于平台所能做的,美国海军也许会在F-35上发现可以引入下一代平台的东西。

在升级当前武器装备方面,海军已经成功将F/A-18战斗机的服役时间延长。通过一系列升级,F/A-18的飞行时间已由原计划的6000小时延长至8000小时,并有望延长到10000小时。F/A-18战斗机升级项目包括新型导航技术、电子内存设备、任务计算机、安装在头盔上的提示系统、电子扫描阵雷达和红外搜索与跟踪传感器。红外搜索与跟踪被动传感器可提供更好的目标瞄准能力,并且不会发射信号,因此可免遭敌军的电子战攻击。

此外,目前的传感器、航空电子设备和武器系统越来越依赖人工智能,使得通过集成新算法、分析或处理速度来大大提高性能变得更加容易。因此,是否真的需要在2030年出台一种全新的战斗机机型,才能确保美国海军空战优势在几十年内难被超越?

[据美国海军协会网站2015年3月27日报道]据美国海军空中作战主管透露:海军和空军可能组建联合团队,开展2030年服役的下一代战斗机的先期研究。在国会武装力量委员会战术空中和地面部队小组关于空中作战的听证会后,迈克马纳泽尔少将宣称从明年开始,美国海军和空军将联合进行下一代战机的候选方案分析,该机用于替代海军的波音F/A-18E/F“超级大黄蜂”和空军的洛克希德马丁F-22“猛禽”。

同时,传感器探测范围的扩大,共享数据量和远程连接的大幅度增加将为空中作战带来空前的优势。融入人工智能算法的超远程传感器和武器将使作战更加分散化,并可减少部队的线性交战次数,智能传感器与武器平台组成的网络可有效提升目标瞄准能力,并减少传感器到武器的信息传输时间。未来的作战网络需要采用分层结构,仅为用户提供所需的信息,并且需要应对网络降级情况的备用架构。

然而,最终选择哪个方案,还受到海军能否成功延长F/A-18战斗寿命的影响。F/A-18的服役寿命延长方案已通过,从最初的飞行6000小时延长到8000小时。根据该战斗机自身的状态和目前航空电子设备的先进情况,航空公司还希望将F/A-18的飞行时间提高到1万小时。

对海军来说,替代方案分析的核心是战斗机能力的替换,选项范围宽泛,关注点涉及方方面面,从机身、系统族、现有飞行器、直至飞行联队或相关单位已具备的能力,在此基础上评估替代“超级大黄蜂”究竟需要些什么。

在第6代战机研发方面,航空业开发商正在设计具有新型隐身结构的第6代战机原型,并设法应用人工智能、小型化远程传感器、目标瞄准和具有较高自主等级的无人机等技术。可保证未来几十年作战优势的隐身或人工智能等下一代成熟技术的出现时间尚不确定,需要继续等待,但未来技术转型过程中的某些关键技术节点已经有了实质性的突破。

B-52武库机、无人战斗机、传感器和新武器系统,都将随着新的人工智能迭代、处理速度、软件升级和持续发展,具有前所未有的发展空间。而人工智能技术,将成为新一代战机的关键发展点。按此逻辑,是对现有系统进行最优化的升级,还是在10年后研发出全新的战斗机系统?其实,这两种方案难分伯仲。

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